PolarDB:AUTO モードと DRDS モードのデータベース

PolarDB-X のデータベースモード

PolarDB-X 5.4.13 以降では、自動パーティショニングデータベースとも呼ばれる AUTO モードデータベースを作成できます。このモードは自動パーティショニングをサポートしており、テーブル作成時にパーティションキーを指定しなくても、データがクラスター全体に自動的かつ均等に分散されます。また、標準の MySQL パーティショニング構文を使用して、テーブルに手動でパーティショニングを実行することもできます。これにより、透過的分散、自動スケーリング、パーティション管理など、分散データベースの機能を容易に活用できます。

PolarDB-X 5.4.13 より前のバージョンのデータベースは DRDS モードデータベースです。このモードは自動パーティショニングをサポートしていません。テーブルを作成する際は、DRDS 固有のシャーディング構文を使用してシャーディングキーを指定する必要があります。指定しない場合は、非パーティションテーブルが作成されます。

PolarDB-X 5.4.13 以降では、AUTO モードデータベースと DRDS モードデータベースの両方をサポートします。これらは同一インスタンス内で共存できます。

注意事項

• AUTO モードデータベースを作成するには、CREATE DATABASE 文で MODE='AUTO' を明示的に指定する必要があります。

• CREATE DATABASE 文で MODE パラメーターを省略した場合、PolarDB-X はデフォルトで DRDS モードデータベースを作成します。

• AUTO モードデータベースでは、DRDS のシャーディング構文を使用してシャードテーブルを作成できません。作成できるのはパーティションテーブルのみです。

• DRDS モードデータベースでは、パーティショニング構文を使用してパーティションテーブルを作成できません。作成できるのはシャードテーブルのみです。

• Standard Edition クラスターでは、AUTO モードデータベースの作成はサポートされていません。

データベースモードの指定

PolarDB-X でデータベースを作成する際は、MODE パラメーターを使用してデータベースモードを指定します。

CREATE DATABASE auto_db MODE='AUTO';

自動パーティショニングと手動パーティショニング

自動パーティショニング

自動パーティショニングでは、テーブル作成時に、パーティションキーやパーティショニングポリシーなどのパーティショニング定義を指定する必要はありません。PolarDB-X がパーティションキーを自動的に選択し、テーブルとそのインデックスを水平パーティショニングします。AUTO モードデータベースは自動パーティショニングをサポートしますが、DRDS モードデータベースはサポートしません。

次に例を示します。

標準の MySQL 構文を使用して、パーティショニング定義を指定せずに tb という名前のテーブルを作成します：

CREATE TABLE tb(a INT, b INT, PRIMARY KEY(a));

• DRDS モードデータベースでは、この DDL 文により非パーティションテーブルが作成されます。

  SHOW 文を実行して、完全なテーブル作成文を確認します：

  SHOW FULL CREATE TABLE tb \G
  *************************** 1. row ***************************
         Table: tb
  Create Table: CREATE TABLE `tb` (
      `a` int(11) NOT NULL,
      `b` int(11) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`a`)
  ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4
  1 row in set (0.02 sec)

• AUTO モードデータベースでは、この DDL 文によりパーティションテーブルが作成されます。SHOW 文を実行して、完全なテーブル作成文を確認します：

  SHOW FULL CREATE TABLE tb \G
  *************************** 1. row ***************************
         TABLE: tb
  CREATE TABLE: CREATE PARTITION TABLE `tb` (
      `a` int(11) NOT NULL,
      `b` int(11) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`a`)
  ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4
  PARTITION BY KEY(`a`)
  PARTITIONS 16
  1 row in set (0.01 sec)

PolarDB-X の自動パーティショニング機能により、アプリケーションは自動スケーリングやパーティション管理など、分散データベースの機能を容易に活用できます。

手動パーティショニング

手動パーティショニングでは、テーブル作成時に、パーティションキーやパーティショニングポリシーなどのパーティショニング定義を明示的に指定する必要があります。手動パーティショニングのテーブル作成構文は、AUTO モードデータベースと DRDS モードデータベースで異なります。

• AUTO モードデータベース：標準の MySQL 構文を使用してパーティションテーブルを作成します。このモードは、HASH、RANGE、LIST など、複数のパーティショニングポリシーをサポートします。

  次の例では、PARTITION BY KEY(a) 構文により、a 列をパーティションキーとして指定し、tb テーブルのパーティショニングポリシーとして KEY を指定しています：

  CREATE TABLE tb (a INT, b INT, PRIMARY KEY(a))
      -> PARTITION by KEY(a) PARTITIONS 4;
  Query OK, 0 rows affected (0.83 sec)
  
  SHOW FULL CREATE TABLE tb\G
  *************************** 1. row ***************************
         TABLE: tb
  CREATE TABLE: CREATE TABLE `tb` (
      `a` int(11) NOT NULL,
      `b` int(11) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`a`)
  ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4
  PARTITION BY KEY(`a`)
  PARTITIONS 4
  1 row in set (0.02 sec)

• DRDS モードデータベース：DRDS 固有のシャーディング構文を使用してシャードテーブルを作成します。このモードは HASH ポリシーのみをサポートします。

  次の例では、DBPARTITION BY HASH(a) TBPARTITION BY HASH(a) 構文により、a 列を tb テーブルのシャーディングキーとして指定しています：

  CREATE TABLE tb (a INT, b INT, PRIMARY KEY(a))
      -> DBPARTITION by HASH(a)
      -> TBPARTITION by HASH(a)
      -> TBPARTITIONS 4;
  Query OK, 0 rows affected (1.16 sec)
  
  SHOW FULL CREATE TABLE tb\G
  *************************** 1. row ***************************
         Table: tb
  Create Table: CREATE TABLE `tb` (
      `a` int(11) NOT NULL,
      `b` int(11) DEFAULT NULL,
      PRIMARY KEY (`a`)
  ) ENGINE = InnoDB DEFAULT CHARSET = utf8mb4  dbpartition by hash(`a`) tbpartition by hash(`a`) tbpartitions 4
  1 row in set (0.02 sec)

ルーティングアルゴリズムの比較：パーティションテーブルとシャードテーブル

機能比較

DRDS モードデータベースと比較して、AUTO モードデータベースは、自動パーティショニング、ホットデータの分割、パーティションスケジューリング、Time to Live (TTL) などの新機能を提供します。また、パーティション管理やパーティショニング方式の変更など、分散利用の体験を大幅に最適化します。

次の表で、AUTO モードデータベースと DRDS モードデータベースの主な機能を比較します。

パフォーマンス比較

DRDS モードのシャードテーブルと AUTO モードのパーティションテーブルは、異なるルーティングアルゴリズムを使用します。パフォーマンスの違いを評価するため、Sysbench を使用して PolarDB-X のベンチマークを実施しました。このテストでは、さまざまな Sysbench テストシナリオにおける各モードのスループット (1秒あたりのクエリ数、QPS) を測定します。

テスト環境

• PolarDB-X インスタンス仕様：polarx.x4.2xlarge.2e

  • コンピューティングノード (CN)：2 × (16 コア CPU、64 GB RAM)

  • データノード (DN)：2 × (16 コア CPU、64 GB RAM)

• バージョン：5.4.13-16415631

• テーブル構成：

  • パーティションテーブル：

    • 32 パーティション

    • パーティショニング構文： partition by hash(id) partitions 32

    • テーブルデータ総数：1億6,000万行

  • シャードテーブル：

    • 32 物理テーブルシャード

    • シャーディング構文： dbpartition by hash(id) tbpartition by hash(id) tbpartitions 16

    • テーブルデータ総数：1億6,000万行

テストシナリオ

テスト結果

よくある質問

• Q1：AUTO モードと DRDS モードは、どのように選択すべきですか？

  A：新規アプリケーションと、PolarDB-X 1.0 から移行したアプリケーションのいずれについても、AUTO モードの使用を推奨します。

• Q2：AUTO モードでは、テーブル作成時に自動パーティショニングと手動パーティショニングのどちらを使用すべきですか？

  A：テストフェーズでは、自動パーティショニングを使用できます。後でワークロードに合わせたパフォーマンスチューニングが必要だと判明した場合は、DDL 文 (例： ALTER PARTITION 文) を使用して、テーブルのパーティショニング方法を変更できます。ビジネス固有の SQL パターンやテーブル間の関係を深く理解している場合は、最初から手動パーティショニングを使用できます。

• Q3：データベースを DRDS モードから AUTO モードに切り替えるにはどうすればよいですか？

  A：カーネルバージョン 5.4.16 以降では、次のいずれかの方法を使用できます。5.4.16 より前のバージョンでは、方法 2 と方法 3 のみがサポートされます。インスタンスのバージョンを確認する方法については、「View the engine version」をご参照ください。

  • 方法1：バージョン 5.4.16 以降では、カーネルで CREATE DATABASE LIKE/AS 構文が提供されています。これにより、1つのコマンドで DRDS モードデータベースを AUTO モードデータベースに変換できます。使用方法の詳細については、「Convert a DRDS mode database to an AUTO mode database」をご参照ください。

  • 方法2：ターゲットインスタンスに新しい AUTO モードデータベースを作成し、必要なテーブルを定義します。その後、Data Transmission Service (DTS) を使用して、元の DRDS モードデータベースから新しい AUTO モードデータベースへデータを同期します。

  • 方法3：mysqldump コマンドを使用して、元の DRDS モードデータベースからデータをダンプします (テーブル作成文は除外)。次に、新しい AUTO モードデータベースを作成してテーブルを定義し、source コマンドを使用してダンプしたデータファイルをインポートします。

• Q4：AUTO モードの自動パーティショニングにおけるデフォルトのパーティション数はいくつですか？

  A：自動パーティションのデフォルト数は、(インスタンス作成時のノード数) × 8 として計算されます。たとえば、インスタンスが 2 ノードで作成された場合、デフォルトのパーティション数は 2 × 8 = 16 です。この数はインスタンス作成後は一定で、対応するパラメーターを手動で調整しない限り、自動スケーリングの影響を受けません。

• Q5：自動パーティションのデフォルト数を手動で調整できますか？

  A：はい。デフォルトのパーティション数のパラメーターは AUTO_PARTITION_PARTITIONS で、インスタンスレベルのパラメーターです。そのため、このパラメーターを変更すると、そのインスタンス内の任意の AUTO モードデータベースで新規に作成されるすべてのテーブルの自動パーティション数に影響します。新しいテーブルのパーティション数が既存テーブルと異なる場合、それらの間の JOIN 操作のプッシュダウンが失敗し、クエリ効率に影響する可能性がある点に注意してください。必要に応じて、パーティション数は手動で調整することを推奨します。詳細については、「Modify table-level partitions (AUTO mode)」をご参照ください。